JPH0631861U - 超音波霧化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電振動子に対する多孔乃至網状薄板と給液
手段の位置決めを確実に行い、位置決め作業を容易と
し、安定した霧化を得る。 【構成】 圧電振動子２４をベース部３にて保持し、多
孔乃至網状薄板８と吸液帯９を取り付けたキャップ部７
を前記ベース部３に嵌着させて前記多孔乃至網状薄板８
の一部を前記圧電振動子２４の霧化作用面２９に接触乃
至微小間隙で対向せしめた構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、小電力で小霧化量の吸入器等の用途に適した超音波霧化器に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

従来、圧電磁器の厚さ方向の共振による超音波振動を利用した超音波霧化器と しては、室内加湿用の家庭用霧化器が知られている。このような室内加湿用の霧 化器は、水を入れた水槽の底部に圧電振動子を取り付けたもので、数１００cc／ 時程度の比較的大きな霧化量を実現している。

【０００３】 しかし、最近になって、電池駆動に適した５Ｗ以下の小電力で小霧化量の超音 波霧化器が、薬液等を喉、気管、肺等に吸入するための吸入器等の用途に要求さ れるようになってきている。

【０００４】 図１０は、上述のような吸入器等の用途向けに、先に提案されている超音波霧 化器を示しており、円板状の圧電磁器２１の主面２２Ａ及び該主面の反対面であ る対向面２２Ｂにそれぞれ電極３１,３２を形成してなる圧電振動子２４の周縁 部分の上下両面を弾性環状支持体２５で取り囲んで保持し、その圧電振動子２４ の霧化作用面２９ (主面上に電極を形成した面）に、多孔乃至網状薄板２７の先 端部分を接触させ、霧化作用面２９上に給液手段としてのフエルト、ガラス繊維 等の吸液帯２８を配置して霧化すべき液体を適量吸い上げる構成である。この場 合、多孔乃至網状薄板２７の接触部分の周囲に霧化作用面２９に微小間隙で対向 する領域ができ (静的には霧化作用面２９に接触していても圧電振動子２４の超 音波振動時に微小間隙が発生する場合であっても良い）、吸液帯２８で供給され た (吸い上げられた）液体が霧化作用面２９と多孔乃至網状薄板２７の微小間隙 に毛細管現象で広がることができるようにしている。前記多孔乃至網状薄板２７ には穴径が約１０μm乃至１００μm程度の微小貫通穴２６が多数形成されている 。

【０００５】 なお、前記霧化作用面側の電極３１と反対側の電極３２との間にリード線を介 し高周波電源３５よりの高周波電圧が印加されるようになっている。

【０００６】 以上の構成において、圧電振動子２４を前記高周波電源３５に接続して、圧電 磁器２１の厚さ方向の共振による超音波振動を行わせ、圧電振動子２４上に吸液 帯２８によって液体を供給すると、その液体は毛細管現象で該圧電振動子２４の 霧化作用面２９と多孔乃至網状薄板２７下面との間の微小な隙間に入って広がり 、多孔乃至網状薄板２７の各微小貫通穴２６に入って微小液柱を形成し、この多 数の微小液柱の先端部分が圧電振動子２４の厚さ方向の超音波振動により霧化粒 子として空中に放出される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、本出願人が先に提案している上記図１０の場合、多孔乃至網状薄板 ２７と給液手段２８の取り付け位置が正確に規定される構造となっていないため 、実際に超音波霧化器を組み立てる場合には、多孔乃至網状薄板２７、吸液帯２ ８及び圧電振動子２４の霧化作用面２９の相互の位置関係の調整作業が必要不可 欠となる。とくに、霧化作用面２９に接触乃至微小間隙で対向している多孔乃至 網状薄板２７の先端部分の上に前記吸液帯２８の先端部分が重なっていることが 効率的な液体霧化に必要である。従って、圧電振動子２４上に多孔乃至網状薄板 ２７及び吸液帯２８を配置する際に、位置決めに手間がかかり作業性が悪い問題 があった。

【０００８】 本考案は、上記の点に鑑み、圧電振動子に対する多孔乃至網状薄板と給液手段 の位置決めを確実に行うことができるとともに、位置決め作業も容易に行え、安 定した霧化が得られる超音波霧化器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するために、本考案の超音波霧化器は、圧電振動子をベース部 にて保持し、多孔乃至網状薄板と給液手段とを取り付けたキャップ部を前記ベー ス部に嵌着させて前記多孔乃至網状薄板の一部を前記圧電振動子の霧化作用面に 接触乃至微小間隙で対向せしめた構成としている。

【００１０】

【作用】

本考案の超音波霧化器においては、多孔乃至網状薄板と給液手段とを予め位置 決めして取り付けたキャップ部を圧電振動子を保持するベース部に嵌着して一体 化し、多孔乃至網状薄板の一部を前記圧電振動子の霧化作用面に微小間隙（静的 には霧化作用面に接触していても圧電振動子の超音波振動時に微小間隙が発生す る場合であっても良い）で対向せしめる構成となっているから、圧電振動子の霧 化作用面に対する多孔乃至網状薄板と給液手段の位置関係が確実に規定でき、霧 化を安定させることができる。また、製造、組立時において、圧電振動子を有す るベース部側と、多孔乃至網状薄板及び給液手段の両者を位置合せして保持した キャップ部側とを別個に製造組立後、ベース部にキャップ部を嵌着することで圧 電振動子に対する多孔乃至網状薄板と給液手段の位置決めを確実に行うことがで きるので、従来の構造よりも作業性が向上し、量産に適している。さらに、ベー ス部とキャップ部が分離し着脱自在であるため、多孔乃至網状薄板や給液手段を 交換することが容易であり、また多孔乃至網状薄板の清掃もベース部から多孔乃 至網状薄板を有するキャップ部を外した状態で実行でき、清掃容易となる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案に係る超音波霧化器の実施例を図面に従って説明する。

【００１２】 図１乃至図５で本考案の第１実施例を説明する。これらの図において、２４は 円板状圧電磁器２１の主面及び該主面の反対面にそれぞれ電極３１,３２を形成 した圧電振動子である。樹脂等で成形されているベース部３には円柱状凹部４が 設けられており、その円柱状凹部４は、その内周面上部に圧電振動子２４の周縁 を保持するための振動子配置溝５を有している。そして、該振動子配置溝５に前 記圧電振動子２４が圧入等で(必要に応じて接着剤を併用して)水密に固定される 。このとき、圧電振動子２４の霧化作用面（主面上に電極を形成した面）２９側 の電極３１にはベース部３の上面角隅側に固定されている外部接続用電極体６Ａ の先端部が接触し、圧電振動子２４の反対面側の電極３２には円柱状凹部４底面 に固定されている外部接続用電極体６Ｂの先端部が接触している。外部接続用電 極体６Ａ,６Ｂは、燐青銅等の弾性金属板の折り曲げ構造体であり、それぞれの 後端部はベース部３の裏側に延長して突出している。

【００１３】 一方、前記ベース部３に嵌着されるキャップ部７は、樹脂等(ベース部３と同 一材質)で成形されており、多孔乃至網状薄板８と給液手段としての吸液帯（フ エルト、ガラス繊維等の毛細管現象で液体を吸い上げ得るもの）９が取り付けら れている。すなわち、キャップ部７にはベース部３側の圧電振動子２４の霧化作 用面２９と対向する部分に窓１１が形成されており、窓１１の端縁には、多孔乃 至網状薄板８の一端がキャップ自体と一体成形したり、接着剤等で接着すること で固定され、該多孔乃至網状薄板８は圧電振動子２４の霧化作用面２９に対して 傾斜している。また、キャップ部７の多孔乃至網状薄板８が固定されている側と 窓１１をはさんで対向する部分の裏側には、吸液帯９を固定するための吸液帯固 定用凹部１２が形成されている。この吸液帯固定用凹部１２の底面部分の延長部 分（窓１１に面する端部）は吸液帯９の先端を圧電振動子２４の霧化作用面２９ に対して傾斜するように規制する傾斜押さえ１３となっている。前記凹部１２の 幅方向の中央には吸液帯固定用突起１４が下方に向けて突設されている。

【００１４】 なお、多孔乃至網状薄板８はステンレス等で、その肉厚は数１０μmであり、 これに形成された多数の微小貫通穴の穴径は数μm乃至数１０μm程度である。吸 液帯９は吸液帯固定用凹部１２に嵌合する厚さであり、先端部分の幅が狭く形成 され、吸液帯固定用突起１４に係合する係合穴１５が設けられている。

【００１５】 前記ベース部３とキャップ部７とを一体化するために、図２のIV−IV断面図で ある図４(斜線部分が切断面)に示すように、ベース部３の両側端には嵌合凹部１ ０が設けられており、キャップ部７の両側の下端には嵌合凹部１０下端に係止す る係止爪１６が形成されている。

【００１６】 前記圧電振動子２４等が取り付けられたベース部３に対するキャップ部７の装 着手順は、次の通りに行う。まず、多孔乃至網状薄板８が固定されているキャッ プ部７の吸液帯固定用凹部１２に吸液帯９を嵌合固定する。このとき、吸液帯固 定用突起１４に吸液帯９の係合穴１５を係合させ、吸液帯９の先端を傾斜押さえ １３により下方に傾斜させ多孔乃至網状薄板８先端部分の上から接するようにす る。そして、吸液帯９を固定したキャップ部７をベース部３の上から被せ、図５ (斜線部分が切断面)に示すようにベース部３の嵌合凹部１０にキャップ部７の係 止爪１６を係合することでベース部３にキャップ部７を嵌着する。従って、吸液 帯固定用凹部１２に固定されている吸液帯９は吸液帯固定用凹部１２とベース部 ３の上面との間に挟まれることで確実に固定され、多孔乃至網状薄板８及び吸液 帯９の先端部分が圧電振動子２４の霧化作用面２９に傾斜して接触する。その際 、多孔乃至網状薄板８の先端部分の上に吸液帯９の先端部分が覆いかぶさるよう に接触し、吸液帯９の先端部分の残りの領域は霧化作用面２９に接触する。

【００１７】 なお、ベース部３からキャップ部７は取り外し可能であり、キャップ部７の吸 液帯固定用凹部１２に取り付ける吸液帯９も取り外し可能である。

【００１８】 このように、ベース部３にキャップ部７を嵌着した状態では多孔乃至網状薄板 ８の先端部分は圧電振動子２４の霧化作用面２９に接触し、その接触部分の周囲 に霧化作用面２９に微小間隙で対向する領域(静的には霧化作用面２９に接触し ていても圧電振動子２４の超音波振動時に微小間隙が発生する場合であっても良 い）ができる。

【００１９】 したがって、吸液帯９の末端を水等の液体に浸して霧化すべき液体を多孔乃至 網状薄板８と圧電振動子２４の霧化作用面２９間に適量供給するとともに、外部 接続用電極体６Ａ,６Ｂ間に高周波電源からの高周波電力を供給すれば、吸液帯 ９で供給された液体は、霧化作用面２９と多孔乃至網状薄板８の微小間隙に毛細 管現象で広がり、さらに多孔乃至網状薄板８の各微小貫通穴に入り、圧電振動子 ２４の厚さ方向の共振による超音波振動で微細粒子となって霧化される。ここで 、圧電振動子２４の外径が２０mmのとき、高周波電源の出力周波数は約２.４Ｍ Ｈzである。

【００２０】 以上の第１実施例において、多孔乃至網状薄板８と給液手段である吸液帯９と を、ベース部３と着脱可能なキャップ部７に予め位置決めして固定し、そのキャ ップ部７を圧電振動子２４を保持するベース部３に嵌着して一体化する構成とす ることで、圧電振動子２４の霧化作用面２９に対する多孔乃至網状薄板８、吸液 帯９のそれぞれの位置関係が確実に規定でき、霧化作用面２９と多孔乃至網状薄 板８下面との間の微少隙間を確実に規定できるとともに、吸液帯９が多孔乃至網 状薄板８の先端部分の上側及び霧化作用面２９に接触可能として、吸液帯９によ る液体の給液を安定化し、安定した霧化を実現できる。また、圧電振動子２４に 対して多孔乃至網状薄板８及び吸液帯９を配置する作業において、従来構造は位 置決めに手間がかかっていたが、本実施例はキャップ部７に固定することでそれ ぞれの位置決めが行なわれ、そのキャップ部７をベース部３に嵌着するだけで圧 電振動子２４に対する多孔乃至網状薄板８及び吸液帯９の配置ができ作業性が向 上する。

【００２１】 また、経時使用により多孔乃至網状薄板８に水垢等が付着したり、多孔乃至網 状薄板８が変形して霧化動作に不具合が生じた場合には、ベース部３に着脱自在 に嵌合されていたキャップ部７を外し、新規の多孔乃至網状薄板８を一体化した キャップ部７と交換することにより、霧化動作の不具合を簡単に解消することが できる。また、多孔乃至網状薄板８の清掃作業も多孔乃至網状薄板８が一体のキ ャップ部７を外すことで容易に実施できるとともに、吸液帯９の交換もキャップ 部７の吸液帯固定用凹部１２から吸液帯９を外すことで容易に実施できる。

【００２２】 図６乃至図８は本考案の第２実施例を示す。この場合、多孔乃至網状薄板８Ａ はキャップ部７Ａに対して差し込み固定する構造になっている。キャップ部７Ａ には、多孔乃至網状薄板８Ａを係合固定するためのスリット溝１７が当該キャッ プ部の端面から窓１１にわたって設けられており、窓１１内側にはキャップ部７ Ａ上面に対して下方に傾斜した押さえ突出部１８が設けられ、多孔乃至網状薄板 ８Ａの先端部分を圧電振動子２４の霧化作用面２９に対して傾斜するように規定 している。多孔乃至網状薄板８Ａの後端部分はスリット溝１７に係合するために 幅が狭く形成され、スリット溝１７は多孔乃至網状薄板８Ａの厚さと同じくらい に形成されており、図７のキャップ部７Ａを左側面より見た図８に示すように、 スリット溝１７に多孔乃至網状薄板８Ａ(２点鎖線)の後端部分を差し込んで固定 する。その他の構造部分や作用効果は図１乃至図５に示した第１実施例と同様で ある。

【００２３】 図９は本考案の第３実施例であり、前記第２実施例と同様に多孔乃至網状薄板 をキャップ部に差し込み固定する構造の他の例を示したものである。この図９は キャップ部７Ｂの裏側を示したものであり、該キャップ部７Ｂは、その窓内側に キャップ部７Ｂ上面に対して傾斜した押さえ突出部１８Ｂを有しており、さらに キャップ部７Ｂの外側端面から押え突出部１８Ｂの先端面に至る薄板配置用凹部 ３７を有している。該薄板配置用凹部３７の両側にはスリット溝１７Ｂが形成さ れ、その凹部３７の底面の外側端面寄り位置には係止爪１９が当該底面両側に突 設されている。この場合、多孔乃至網状薄板８Ｂには後端部両側に係止凸部２０ が形成されており、矢印に示すようにキャップ部７Ｂの外側端面側から多孔乃至 網状薄板８Ｂを係止凸部２０が係止爪１９で係止されるまで挿入することでスリ ット溝１７Ｂに係合され、多孔乃至網状薄板８Ｂは圧電振動子の霧化作用面に向 けて傾斜するように規制される。その他の構造部分や作用効果は図１乃至図５に 示した第１実施例と同様である。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の超音波霧化器によれば、多孔乃至網状薄板と給 液手段とを予め位置決めして取り付けたキャップ部と、圧電振動子を保持するベ ース部とを構成し、前記キャップ部を前記ベース部に嵌着して一体化し前記多孔 乃至網状薄板の一部を圧電振動子の霧化作用面に接触乃至微小間隙で対向せしめ た構造としたので、次のような効果を得ることができる。 (１) 多孔乃至網状薄板と給液手段との位置関係が確実に規定できるとともに、 ベース部にキャップ部を嵌着することで圧電振動子の霧化作用面に対する多孔乃 至網状薄板と給液手段の位置関係が確実に規定でき、霧化を安定させることがで きる。 (２) 圧電振動子の支持部分であるベース部と、多孔乃至網状薄板と給液手段の 支持部分であるキャップ部とを別個に組立後に、相互に組み合わせて完成品とす ることができ、製造組立容易である。 (３) 経時使用に伴って多孔乃至網状薄板に水垢等が付着した場合や、多孔乃至 網状薄板に無用の変形 (曲がり、うねり等）が生じた場合に、多孔乃至網状薄板 が一体となっているキャップ部をベース部から外し、キャップ部ごと交換または 多孔乃至網状薄板を交換することで、霧化動作の不具合を簡単に解消できる。給 液手段の交換もキャップ部をベース部から外して容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る超音波霧化器の第１実施例を示す
正断面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】同分解正断面図である。

【図４】図２のIV−IVを切断面とした分解断面図であ
る。

【図５】図２のIV−IV側断面図である。

【図６】本考案の第２実施例を示す平面図である。

【図７】同部分拡大正断面図である。

【図８】第２実施例におけるキャップ部の側面図であ
る。

【図９】本考案の第３実施例におけるキャップ部の裏側
を示す要部拡大斜視図である。

【図１０】従来の超音波霧化器を示す正断面図である。

【符号の説明】

３ ベース部 ６Ａ,６Ｂ 外部接続用電極体 ７,７Ａ,７Ｂ キャップ部 ８,８Ａ,８Ｂ 多孔乃至網状薄板 ９ 吸液帯 １０ 嵌合凹部 １１ 窓 １２ 吸液帯固定用凹部 １３ 傾斜押え １４ 吸液帯固定用突起 １６ 係止爪 ２４ 圧電振動子 ２９ 霧化作用面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電振動子をベース部にて保持し、多孔
   乃至網状薄板と給液手段とを取り付けたキャップ部を前
   記ベース部に嵌着させて前記多孔乃至網状薄板の一部を
   前記圧電振動子の霧化作用面に接触乃至微小間隙で対向
   せしめたことを特徴とする超音波霧化器。
2. 【請求項２】 前記給液手段は、前記多孔乃至網状薄板
   の先端に接触する如く前記キャップ部に固定されている
   請求項１記載の超音波霧化器。